Un satellite-ruche / Projet de prototype/Fin d'étude

International Français
1

Bonjour

Je suis Vincent Marsat, je suis architecte de formation, et ai beaucoup travaillé en Corée du sud sur la technologie appliquée à l'architecture ou j'ai pus me former à arduino. J'ai appris notamment le C++ et Processing.
Aujourd'hui, je suis en Master à l'école Nationale Supérieure de Création Industrielle, Master spécialisé dans les technologies. Connaissant mes capacités, je sais que ce que je vais demander est dingue, mais faisable au stade du prototype.

Je souhaiterais tenter de faire un satellite créant... des satellites. Un peut comme une ruche qui utiliserait la base d'un satellite de type arduSat pour le coupler à d'autres modules afin de créer une myriade de satellites possédant différentes qualités. Au lieu de n'en lancer un, il serait possible d'envoyer des modules à cette ruche pour qu'elle les assemblent à la demande.

Ceci était l'hypothèse, dans la pratique, je vais surtout faire la partie centrale: "l'usine" qui va produire grâce à des bras 6axes pour attraper les éléments et les plugger, des tête d'impressions 3D pour réaliser de petites modifications et circuits (fils conductibles), le tout pouvant être alimenté par 12V maximum, un panneau solaire de base (je veux pas non plus détruire mes économies même si j'ai du budget) pour prouver la viabilité de l'hypothèse, certes, surement à échelle réduite.

Il va aussi falloir créer des éléments pluggables, et bien des détails, heureusement j'adore me prendre la tête!

MAIS je devrais tout de même me rapprocher du réel, à savoir structure et autre. J'ai contacté l'ESA pour en vérifié la viabilité via mail (et j'avais oublié que c'était ferier...), mais je souhaite vous faire part de celui-ci afin de voir vos critiques et conseils. Pensez vous que cela est réalisable? Je n'ai pas peur de la difficulté, mais avant de proposer un tel projet... Je veux vérifier que je ne dis pas de bêtises. Et si vous savez comment contacter des personnes susceptible de m'aider dans cette démarche?

En vous remerciant.

Vincent Marsat

2

je ne sais pas trop ce que vous appelez un "satellite" mais ça semble très ambitieux...

3

Il s'agit d'un satellite, pas un astéroïde donc, en orbite basse ou haute, qui en son sein accueil une sorte d'usine pouvant créer d'autres petits satelittes sur mesure. :slight_smile:

4

C'est très ambitieux, c'est très futuriste et peut-être avant-gardiste, par contre je me demande si Arduino aura sa place dans un tel projet?

Bon courage en tout cas!

5

Les ardusat' l'utilise, je pensais surtout à tout ce qui était pilotage des différentes parties, pour ce qui est de l'interface, je pensais à utiliser une simple communication via processing, puis piloter un ordi à distance.
Pour le moment, je n'ai pas encore définis ceci. Faut tout d'abord regarder comment fonctionnerait la chaîne de montage :slight_smile:

6

Tu as combien de temps pour faire le projet? Je pense qu'il faut déjà écrire un cahier des charges assez précis avant de contacter trop monde histoire de bien cerner le projet...

Si j'ai bien compris, le gros du projet sera de faire le bras robotisé qui aurait accès à plusieurs Arduisat et qui pourra les assembler? Je suis pas assez compétent en Arduino mais pour ceux qui savent, un bras robotisé est déjà compliqué non?

Rajouter à ça de l'impression 3D pour les circuits (sans compter que ça sera dans le vide normalement à moins de pressuriser l'ensemble)^^

En cas ton projet est super :slight_smile:

7

Re!

Merci pour le compliment, alors oui j'ai déjà prévus les étapes.

Mais c'est plutôt ceci, une base d'arduSat sur lequel est imprimé une sorte d'appendice destiné à recevoir d'autres éléments à plugger.
Donc je résume:

Un bras vient prendre l'arduSat dans son rack et le positionne dans la zone d'impression.

Un bras à double tête d'impression vient créer l'appendice demandé sur un seul ou plusieurs côté.

Un autre bras vient choisir les éléments à plugger et les ajoutes sur l'appendice.

L'ardusat est éjecté.

J'ai environ, 8mois pour ceci et serait accompagné de multiples ateliers. La question reste donc de trouver des partenaires pour développer la partie théorique et la viabilité du projet.

Concernant ce que tu dis, pas besoin de pressurisé: le plastique en fusion se colle à d'autres couches de ce même plastique, et je prévois d'en mettre une couche sur l'arduSat avant qu'il ne passe à la casserole. Ce faisant, tout se fera simplement.

8

Oui c'est une chaîne de production de circuits électroniques... ça se fait en gros comme cela dans les usines de production de consumer electronic intégrées

Si vous regardez la vidéo de fabrication du MacPro vous verrez qu'ils ont automatisé / robotisé un maximum de tâches et Au niveau de ce qui se fait en terme de robotique aujourd'hui vous pouvez regarder la vidéo du projet inverse par Apple de recyclage des iPhone en fin de vie: liam le robot

Ça pourra vous donner des idées

9

Je vous remercie, c'est exactement ça, à ceci pres qu'il faut prévoir des update au fur et à mesure du temps. Sans avoir la disponibilité de l'usine en terme de changements de mécanismes :slight_smile:

Je pensais justement à cela pour le recyclage d'arduSats déjà lancés, pouvant revenir pour être readaptés selon les situation. Ce serait alors une vraie ruche, mais bon je préfère me cantonner à la fabrication de la chaîne dans un sens seulement pour le moment.

10

vous avez quelques (dizaines de) millions d'euros à dépenser? Le niveau de précision et "répétabilité" pour ce genre de chose coûte cher...

il existe toute une industrie qui fait cela aujourd'hui déjà - cela va de la supply chain (gérer les approvisionnements) au génie mécanique (déplacer les composants sur la chaîne de production), au génie logiciel en passant par la robotique, la reconnaissance optique etc

jetez un oeil ici automation21xx - vous verrez plus de 40 domaines contribuants à ce secteur. Et aujourd'hui dans le monde industriel c'est pour cela qu'il y a encore aussi bcp d'humains dans les chaines de production - ils restent concurrentiels en terme de qualité / coût par rapport à des robots...

Bref - ça me semble très ambitieux - je ne veux pas vous décourager, faut toujours poursuivre ses rêves - mais vous n'avez même pas le temps d'une thèse sur le sujet - en 8 mois je pense que vous devriez vous concentrer sans doute sur un sous ensemble du problème et essayer d'apporter des innovations à l'état de l'art dans un domaine et le présenter en contexte de ce qui se fait par ailleurs.

11

Je comprends ce que vous voulez dire, il est vrais que je n'ai pas ce budget, voila pourquoi je tente de répondre à cette question en regardant ce que je peux faire en terme de maquette, tout en entretenant les question de bras mobiles pour une structure polyvalente et rapidement changeable, sans vraiment chercher à utiliser une énorme chaine de montage.

On parle ici d'une simple chaîne en trois étapes, pas plus, pas moins, il ne s'agit pas de produire à partir de matériaux brut, mais à partir d'éléments existants déjà stockés dans l'objet, donc une problématiques architecturales d'espace de stockage et une chaine ultra-réduite, on assume le fait que le satellite ai déjà un stock et un système de rack. C'est un montage certes grossier mais qui fonctionnerait pour une maquette de présentation.

Je cherche surtout à savoir comment rapprocher ceci le plus de ce qu'on fait ceux qui ont créer l'arduSat à 600$ (version d'éducation), c'est à dire, visuellement et à échelle réduite, non pas "ZE satellite gigantesque qui créer des satellites nouvelles génération". Plus une unité de production de satellites cheap en les spécialisants à l'aide de quelques cartes, de 1,50m x 2m max car il faut que ça passe une porte double (école oblige si je veux le bouger).

Oui vous avez tout à fait raison, ce n'est pas le temps d'une thèse et c'est un peut une manière "artistique" de mener le projet, ceci ne sera qu'un début de réflexion, il est possible de travailler plus longtemps avec d'autres organismes dessus par la suite, mais ces huit mois doivent poser les base d'une maquette prototype, d'une réflexion en émettant une viabilité, pas d'un lanceur, d'une chaîne de montage depuis la barre de métal au satellite, mais tout bêtement, j'ai un arduSat de base, une demande, je "pimp" mon arduSat pour qu'il soit alors envoyé avec les éléments souhaités.

12

Tout est possible - réfléchissez au besoin exact et tâchez de restreindre le champs des possibles pour simplifier un peu - une fois tout cela bien défini dans un cahier des charges, vous pourrez passer au chiffrage

13

Ce matin j'avais écris un message assez long... Et il n'a pas été enregistré.

En gros, j'avais cette interrogation: quel est, ou serait l'intérêt, d'une telle chaîne de montage?
En partant sur l'hypothèse de modules imprimés sur un Ardusat, j'avais du mal à percevoir l'intérêt de pièce imprimées en 3D, pour la raison suivante: puisque nous sommes dans l'espace, un satellite avec, disons, une paire de bras manipulateurs, n'a aucun intérêt. Sauf à pouvoir le déplacer pour faire de la maintenance, ou des choses comme ça, mais ça implique un système de gestion de la position, et un système de propulsion autonome. Ou bien un système de navette qui circule de la ruche à d'autres satellites. Mais là je crois que nous serions en pleine science-fiction.

Ensuite, en réduisant l'hypothèse à un simple ajout de fonctionnalités à un Ardusat de base, il reste un fait. Même si SpaceX a visiblement fait considérablement baisser les coûts de mise en orbite, mettre du matériel dans l'espace continue à coûter cher. L'éventualité de cette ruche impliquerait donc que pour fonctionner, cette petite chaîne d'assemblage ait à portée de main des composants et/ou des cartes correspondant aux fonctionnalités désirées. Partant de là, il faudrait définir par avance ce que l'on prévoit de rendre possible, pour savoir quels composants envoyer pour créer ce stock nécessaire. Cela nécessite un gros investissement de départ, avec à la clef un problème de souplesse conséquent: celui de ne pas envoyer des composants dont on va se rendre compte qu'on a besoin (le projet coûte de l'argent et ne remplit pas sa fonction), et celui d'envoyer des composants dont on ne se sert pas, ou peu (le projet coûte de l'argent pour rien)

Du coup, tout bien pesé, serais-ce vraiment une solution qui apporterait quelque chose, par rapport à un lanceur mutualisé, par exemple, ou alors un mini-lanceur, à la mesure de la taille de ces satellites?

J'ai conscience de me faire un peu l'avocat du diable avec cette réflexion. D'abord je sais qu'il n'est pas nécessaire qu'un projet sois viable pour déboucher sur une grande innovation, donc je ne veux pas remettre en cause le fond. Ensuite, je sais aussi que les doutes font partie intégrante de la gestion d'un projet, à partir du moment où on leur trouve des réponses censées. J'ai conscience que ce projet, bien que je n'en perçoive pas l'intérêt, est probablement une porte (parmi d'autres) qui s'ouvre vers des nouveaux paradigmes.

14

Ce problème est tout à fait vrais: Il faudrait un large investissement de base, mais en partant de l'offre actuelle de satellites (communication, observation, etc), on peut se faire une idée de ce que demande le marché et projeter une demande, ensuite adapter les composants en fonction de ce qu'il faudra faire. C'est certes le principe du stock.
L'arduSat est une base, comprenant les systèmes de base que tout satellite doit avoir, imprimer permettrait alors d'y installer de nouvelles fonctions

Le principe est en fait de se dire "pourquoi utiliser plusieurs fusées alors qu'on peut en utiliser une? Puis la ravitaillée bien plus tard, plutôt qu'en utiliser des dizaines?"

De plus il est aussi possible d'imprimer une parabole ou d'autres éléments simples, et ce, sans envoyer de pièces détachées supplémentaire. J'aimerais beaucoup en savoir plus sur les éléments pouvant être créer en impression 3D afin d'en déduire une bibliothèque de ce qu'il faut envoyer, et créer.

Après oui le risque de ne pas utiliser des composants est la, voila pourquoi je voudrais poser des questions a l'ESA, pour savoir quels type de satellites sont alors les plus utilisés, et dans quel cas ce montage semble intelligent etc.

Et merci de vous faire l'avocat du diable, cela aide à préciser et ne pas aller dans une science fiction totale, j’apprécie beaucoup!

15

En fait le vrais problème que ce genre de possibilité devrait régler n'est pas de créer une chaine de montage, mais plus si il était possible de faire de la maintenance de petits satellites. Là ce serait un réel avantage.

16

C'est assez futuriste en effet mais c'est avec des idées qu' on fait avancer la charrue :slight_smile:

Je n'ai pas les compétences pour proposer du concret, encore moins sans cahier des charges précis, mais je souhaitais partager l' idée d'utiliser un raspberry Pi pour la partie logicielle, calculs, communication etc relié a des arduinos qui s occupent de la partie mécanique et etages de puissance, par bus I2C SPI ou autres.

Le tout evidemment en double ou triple exemplaire, un systeme redondant en cas de panne.

17

Voir pouvoir recycler et entreposer les pièces détachées d'autres satellites en fait.

18

J ai quand meme un doute que le rpi et l arduino fonctionnent dans le froid absolu de l espace !

19

Heureusement que je parle de prototype :smiley:

Justement un Arduino par étape serait judicieux, (ou en double si on se réfère aux standards), mais branché à un raspberry oui.

20

Voila :slight_smile:
Avoir 3 systemes rpi+arduinos identiques, un en production et les 2 autres en backups mis a jour en continu en incremental.
Il reste a savoir comment implementer un systeme de detection de panne si le systeme en production lache pour passer sur un des systemes backup et relancer sur celui ci en production, en repassant l autre systeme precedemment en production en mode backup, pour toujours avoir une systeme en production et 2 backups disponibles.
Concernat l' os sur le rpi il tourne sur une carte SD ce qui n est pas l ideal c est pas tres fiable, perso je fait tourner le rpi sur une clé usb bootable et bientot ca sera sur un disque SSD avec une interface usb ca devrait aussi simplifier le backup.